3-1 實驗流程圖
實驗流程圖如下，詳細節將在3-2節敘述。
3-2 試片製備
3-2-1 基板製備與清洗
本實驗我們是用射頻濺鍍機沉積氧化鋅薄膜在p型矽基板上，膜 厚約100 nm，靶材純度是99.99 %氧化鋅靶材。矽基板先用一般的半 導體程序清洗後再放入腔體，本實驗的濺鍍條件是交流功率65W，濺 鍍壓力10 mtorr，濺鍍時間為10分鐘。
3-2-2 反應溶液的配製
持續攪拌30分鐘~270分，然後取出試片並在80OC下乾燥24小時，再
3-3-1 射頻磁控濺鍍系統 (RF Magnetron Sputter System)
濺鍍系統主要是由濺鍍腔體及濺鍍槍組成，濺鍍槍之電源供應器 以同軸電纜將功率輸出至濺鍍槍，操作時需導入冷卻水避免磁鐵及靶 材過熱，以免對系統有不利影響。過程中所通入的工作氣體，利用兩 個質量流量計(mass flow controller)分別控制導入氧氣與氬氣之氣體 流量。
射頻(RF，radio frequency)電源是在二極間施以高頻(13.56MHz)
之正負極切換，由於離子質量遠大於電子，當正負極切換導致電場改
3-3-2 恆溫反應系統 (PID Control Temperature System)
以電熱方式提供溫度，溫度範圍是室溫~400 ±1℃ ℃，恆溫反應系 統的裝置是內箱不銹鋼板，P.I.D 微電腦和程式控制LED 數字設定，
具有過熱保護裝置會顯示溫度是否過熱。
3-4 分析設備與方法
3-4-1 掃瞄式電子顯微鏡(SEM)
本實驗所使用的掃瞄式電子顯微鏡為JEOL JSM-6500F，其電子 槍為場發射式，掃瞄式電子顯微鏡主要是用來觀察物體的表面形貌。
掃瞄式電子顯微鏡有兩大優點，解析度高，景深(depth of focus)大，
且試片的處理也很簡單，使SEM 在科學研究上，被廣泛使用。掃描
3-4-2 光激螢光光譜儀(Photoluminescence)
Photoluminescence (PL)為一種非接觸性的光學量測，具有不破壞 受測樣品表面結構的優點，近來已成為一種用途廣泛的量測工具。經 由PL光譜的能量解析，可以決定固態材料與元件之能隙(band gap)大
小，識別材料中的缺陷(defects)及雜質(impurity)。而且經由不同種類
X 光繞射儀可有多種分析模式，本實驗是用θ-2θscan (wide-angle scan) 來分析。我們利用X光繞射儀鑑定基材上總體奈米線的結構。X 光繞射分析是最常使用的晶體結構鑑定技術，其原理是樣品在受到單 色X光的照射後，當樣品中某些晶體之結晶面和入射光相夾θ角
(Bragg’s angle)，而此角度剛好符合布拉格繞射條件時( nλ= 2d sinθ)，
入射光就會被此結晶面所繞射。本實驗所使用的儀器為M18XHF，其 操作條件是:以銅鈀(Cu，λκα1=1.5405Å)為X 光源，操作電壓、電流分 別為50 kV、100 mA，掃描速率為6°/min，掃描範圍(2θ)從20°~ 60°。
3-4-4 穿透式電子顯微鏡(TEM)
本實驗是使用Philips TECNAI 20 檢查氧化鋅奈米柱的形貌和結 構。穿透式電子顯微鏡是利用電子與物質作用，產生繞射和散射電子 來研究物質細微結構的儀器，也可以截取穿透物質的直射電子和彈性 電子成像或作成繞射圖樣來作微细組織和晶體結構研究，更可搭配X 光能譜分析儀(EDX)作成份分析。
3-4-5 化學分析電子儀分析(ESCA)
化學分析用電子光譜儀(Electron Spectroscopy for Chemical
Analysis)，也稱為X光光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)是一種分析材料表面組織型態及化學結構的儀器。ESCA 的原 理，簡單來說就是光電效應，當其有足夠能量的電磁波(X-ray)照射在 試片表面，試片原子內的電子吸收電磁波的能量，自原子內游離出 來，稱為光電子(Photoelectron)。光電子動能(KE)為入射電磁波的能量 (hλ)，減去該電子在原子內的束縛能或結合能(B.E.)。由能量守恆定律 知光電子之動能為
KE = hλ– B.E. –F
hλ是入射X 光之能量，F 為儀器之工作函數，為一定值。如此BE 即 可計算得知。因為任何元素不同能階之結合能有其定值，固不同元素
可用於元素分析之原因。XPS 有一種重要的功能就是利用束縛能的 偏移，來鑑定表面元素因化學環境改變而產生的化合狀態，在此化學 環境是指鄰近原子的化合狀態和排列方式(晶體結構)。化學環境改變 隨即產生束縛能偏移，即使偏移到1 eV，XPS 亦有能力鑑定。XPS 的 靈敏度與波峰/背景訊號比值(S/N ratio)成正比關係。而XPS 之背景訊 號變化有相當程度的規則性，故其S/N ratio 易受到控制，以致以XPS 做微定量分析會有相當高的準確性。